01
RTOS与运动控制概述
什么是RTOS · 为什么运动控制需要RTOS · FreeRTOS/RT-Thread · 运动控制基本概念
概念入门
02
开发环境搭建
STM32F4/F7 · Keil/IAR/STM32CubeIDE · FreeRTOS移植 · 点灯任务
环境移植
03
任务管理与调度
任务创建/删除 · 优先级与抢占/时间片 · 状态切换 · 空闲任务与钩子
调度核心
04
任务间通信-队列
队列原理 · 创建/发送/接收 · 运动指令传递 · 多轴指令队列
队列通信
05
信号量与互斥量
二值/计数信号量 · 互斥量与优先级继承 · 同步多轴运动
同步互斥
06
事件标志组
事件标志概念 · 设置与等待 · 多条件触发运动开始
事件触发
07
消息队列进阶
队列集 · 阻塞与超时 · 紧急停止消息处理
进阶紧急
08
软件定时器
创建/启动 · 回调函数 · 周期性位置报告
定时周期
09
中断管理
FreeRTOS中断优先级 · 安全API · 延迟中断处理 · 编码器中断
中断实时
10
内存管理
heap_1~heap_5 · 动态分配/释放 · 内存碎片 · 运动规划内存池
内存优化
11
运动控制基础-脉冲与方向
步进电机 · 脉冲频率与速度 · 梯形加减速 · 定时器精确脉冲
步进脉冲
12
运动控制基础-PWM与舵机
PWM原理 · 舵机控制 · H桥驱动 · PWM控制舵机角度
PWM舵机
13
运动控制基础-编码器读取
增量/绝对式编码器 · 正交解码(QEI) · 计算位置与速度
编码器反馈
14
运动控制基础-闭环控制入门
PID控制器 · 位置环/速度环 · 参数整定 · 电机速度闭环
PID闭环
15
单轴运动控制
相对/绝对运动 · S形加减速 · 运动状态机 · 单轴点位运动
单轴状态机
16
多轴运动控制-插补原理
直线插补(DDA) · 圆弧插补 · 多轴同步 · 两轴直线插补
插补多轴
17
多轴运动控制-协同运动
电子齿轮 · 电子凸轮 · 主从跟随 · 电子齿轮实现
协同电子齿轮
18
运动控制指令解析
自定义G代码子集 · 解析状态机 · 指令缓存 · 执行G00/G01
解析G代码
19
运动规划与前瞻
速度前瞻(Look Ahead) · 小线段拟合 · 轨迹平滑 · 前瞻算法
规划前瞻
20
实时性分析与优化
任务执行时间测量 · WCET · 优先级反转 · 优化高抖动任务
实时优化
21
看门狗与系统安全
硬件/软件看门狗 · 任务死锁检测 · 健康状态上报 · 任务级看门狗
安全看门狗
22
低功耗与运动控制
Tickless模式 · 运动节能策略 · 待机降低电机功耗
低功耗节能
23
日志与调试
SEGGER RTT/串口日志 · 任务监控 · 栈溢出检测 · 调试终端
调试日志
24
文件系统与参数存储
LittleFS/FatFS · 运动参数读写 · 配置文件解析 · 保存/加载参数
文件系统存储
25
网络通信与远程控制
LWIP移植 · TCP/UDP · Modbus TCP · WiFi远程控制电机
网络远程
26
CAN总线与运动控制
CAN协议 · CANopen · PDO/SDO · 控制伺服驱动器
CAN伺服
27
多核与AMP架构
SMP/AMP区别 · 多核任务分配 · RPMsg通信 · 运动控制+UI
多核AMP
28
运动控制库封装
模块化设计 · API接口 · 回调与事件驱动 · 通用运动控制库
封装API
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综合项目-桌面机械臂
需求分析 · 系统架构 · 任务划分 · 代码实现 · 调试优化
项目机械臂
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综合项目-3D打印机控制器
热床/喷头控制 · G代码解析 · 运动规划 · SD卡脱机打印
项目3D打印